home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Sky at Night 2005 October / SAN CD 10-2005 CD-ROM 5.iso / pc / software / Quicksat / Quicksat.exe / QUICKSAT.DOC < prev    next >
Encoding:
Text File  |  2004-07-11  |  38.8 KB  |  880 lines

  1.  
  2.         QuickSat Satellite Prediction Program
  3.         Version 2.15L           July 11, 2004
  4.  
  5.  
  6.         Description of the Documentation
  7.  
  8. This documentation consists of the following parts:
  9.  
  10. 1. Introduction                                     line  20
  11. 2. Operation of the program                         line  84
  12. 3. How to run the test                              line 143
  13. 4. Description of the control file                  line 159
  14. 5. Description of the intrinsic magnitudes file(s)  line 592
  15. 6. Description of the orbital elements file(s)      line 685
  16. 7. Description of the prediction output             line 723
  17.  
  18.  
  19.  
  20.         Introduction
  21.  
  22. This program has gradually evolved over many years.  Its purpose has always
  23. been to support visual observations of satellites.  For that reason, the
  24. normal execution of the program produces a single prediction for each
  25. satellite.  That prediction point is the culmination point if that point is
  26. outside the Earth's shadow.  Otherwise, a point outside the Earth's shadow
  27. that is nearest the culmination point is chosen.  Multiple predictions for
  28. each satellite may also be chosen.  The prediction of an object's magnitude
  29. is a primary goal.  The probable error in time of prediction is computed by
  30. a heuristic.  The observer may create his own "intrinsic magnitudes override"
  31. file so that his own information will "override" the information in the
  32. default "intrinsic magnitudes" file.  There is a "radio" predictions flag
  33. that will bypass all of the parts of the program having to do with magnitudes,
  34. the Earth's shadow, RA and Dec.
  35.  
  36. This program is freeware.  There are no restrictions on its distribution.
  37.  
  38. The program is written in Fortran. This version requires the use of a
  39. coprocessor.  This is a "DOS" program.
  40.  
  41. The program has certain "built-in" limits:  1) No more than 2500 names and
  42. magnitudes may be stored from the "intrinsic magnitudes" file.  2) If the
  43. "store elements in memory" option is chosen, no more than 2000 element sets
  44. may be stored from the orbital elements files.  3) No more than 400 different
  45. set of "size" values can be stored.  The program requires an IBM compatible
  46. computer.  The program uses about 450K bytes of memory.
  47.  
  48. The following files are provided:
  49. 1. QUICKSAT.DOC - this file
  50. 2. QUICKSAT.EXE - the executable
  51. 3. QUICKSAT.MAG - a file of intrinsic magnitudes, sizes, and RCS values
  52. 4. QUICKSAT.CTL - an input test control file
  53. 5. QUICKSAT.DAT - an input test elements file (these elsets are 11 years old)
  54. 6. QUICKSAT.REF - the output file from the test
  55. 7. ADDCR.EXE - a program to add CR characters to a file
  56.  
  57. The author of the program is Mike McCants.  I can be reached at
  58. "mmccants@ev1.net" on the Internet.  The current version of Quicksat is
  59. located in my ftp area, which can be accessed from my home page.
  60. (http://users2.ev1.net/~mmccants/)  I can make a Unix version for Sun
  61. Solaris workstations and I have a Linux version on my home page.
  62.  
  63. Changes for version 2.15L:  When the culmination prediction is inside
  64. or too close to the Earth's shadow, a value of 1/2 the step size is
  65. used to search for a prediction that is outside the Earth's shadow.
  66. This may result is a prediction instead of no prediction for the
  67. previous algorithm or it may result in prediction(s) that are higher
  68. in the sky (and closer to the Earth's shadow entry/exit).  A slightly
  69. more accurate prediction is generated for the time for a culmination
  70. prediction for an object with very high drag.
  71.  
  72. Change for version 2.15K:  The "Time Error" output value is in seconds.
  73. If the value is less than 4, it is left blank.
  74.  
  75. Change for version 2.15J:  The Microsoft Fortran compiler version 5.0
  76. is now being used.  The previous versions used an older Microsoft
  77. compiler and the latest version of Windows XP would not execute the
  78. program because of a very strange way that the executable was generated
  79. by that compiler.  I have not generated version that does not require
  80. a co-processor.
  81.  
  82.  
  83.  
  84.         Operation of the Program
  85.  
  86.  
  87. The user is expected to operate the program in the following way:
  88.  
  89. I. Input data preparation
  90.    1. Orbital elements are obtained.  Note: the elements file must have
  91.       a carriage return character at the end of each line.  If you obtain
  92.       a file from kilroy.jpl.nasa.gov/pub/elements and you fail to add
  93.       a carriage return character to the end of each line, the message
  94.       "no elements were loaded" will be printed.  The program ADDCR can
  95.       be used with the command "ADDCR input-file output-file".
  96.    2. Optionally, names, intrinsic magnitude, sizes, or comments
  97.       can be added to an "intrinsic magnitudes override" file.
  98.  
  99. II. Control file preparation
  100.    1. The control file is edited to specify either "tonight" or the year,
  101.       month and day (or zero) for the time of predictions, the latitude
  102.       and longitude for the observing site, and the name(s) of the satellite
  103.       elements input file(s).
  104.  
  105. III. Program execution
  106.    1. The program is executed.  (This is a DOS program.)
  107.    2. The name of the control file to be used can be placed on the command
  108.       line as a single parameter.  If no control file is specified on the
  109.       command line and there is a control file named QUICKSAT.CTL in the
  110.       current directory, then that file is used.  If there is not a file
  111.       named QUICKSAT.CTL in the current directory, the program prompts for
  112.       the name of the control file to be used.
  113.    3. As determined by the control file, the user may be requested for the
  114.       day of the month for the desired predictions.
  115.    4. As determined by the control file, the user may be requested to enter
  116.       up to 20 NCAT numbers of objects to be predicted for.
  117.    5. As determined by the control file, the user may be requested for the
  118.       name of the file to contain output.
  119.    6. As determined by the control file, the user may be requested for the
  120.       name of a file containing orbital elements.
  121.  
  122. IV. After the program completes, the output file may then be printed or
  123.     displayed.
  124.  
  125. The program operates in the following way:
  126.  
  127. 1. The control file is read.
  128. 2. The intrinsic magnitudes data is read into memory.
  129.    (Note: the program will continue even if this file is not present.)
  130. 3. The intrinsic magnitudes override data is read into memory.
  131. 4. The orbital elements are read into memory (if the "store elements
  132.    in memory" flag is true).
  133. 5. All predictions for the first night are generated and stored in memory.
  134. 6. The predictions are sorted into time order and written to the output file.
  135. Steps 5 and 6 are repeated for subsequent days.
  136.  
  137. However, if a "combine" operation is specified, predictions for only one night
  138. should be specified and steps 1, 4, and 5 are repeated for each set of control
  139. lines.  Then step 6 is performed.
  140.  
  141.  
  142.  
  143.         How to Run the Test
  144.  
  145.  
  146. 1. Enter QUICKSAT to execute the program.
  147.  
  148. 2. Compare the generated file, OUTPUT.TXT to the reference file, QUICKSAT.REF.
  149.  
  150. Note:  Of course, lower case file names may be used, upper case is shown here
  151. for clarity.
  152.  
  153. Note: the elements in the QUICKSAT.DAT test file are from 1990 and the
  154. test output is for 1990.  You must obtain current elements in order to
  155. compute current predictions.
  156.  
  157.  
  158.  
  159.         Description of the Control File
  160.  
  161.  
  162. This file controls the operation of the program.  If the name of a control
  163. file is entered on the command line, that file is processed.  If no filename
  164. parameter is given and a control file named QUICKSAT.CTL exists in the
  165. current directory, it will be used.  If not, the user will be prompted to
  166. enter the name of the control file to be used.
  167.  
  168. There are at least 21 lines in this file.  Each will be described in turn.
  169.  
  170. NOTE:  Each line is in a "free form" format.  Values may be separated by
  171. spaces or a comma.  Comments may be placed after the data values.
  172.  
  173. NOTE:  Two or more complete sets of control information may be "combined"
  174. so that a single output file will contain output generated by any of them.
  175.  
  176. Example test input control file (QUICKSAT.CTL):
  177.  
  178. 1990  7 Year, month number
  179. 26 0 Start date, end date
  180. -0.3 -5.5   Start time, end time, "A" flag
  181. 30.3340  97.7600  520.  5105 Crestway Dr.
  182. -5 CDT 12 correction for UT to time zone, time zone name, 12/24 flag
  183. 2000 Epoch of predicted RA, Dec
  184. 6.5 Magnitude limit
  185. 15 Altitude cut-off value
  186. 1.0 The search/step parameter value
  187. T True means store all elements in memory (limit 2000)
  188. T True means accept only the most recent elements for each object
  189. F True means ignore shadow test
  190. T  1 True means generate multiple prediction points, how many each way
  191. T True means output distance values in miles
  192. T True means generate a blank line before each object's prediction.
  193.            Up to 10 non-blank flags to select class(es) of objects
  194. A        Output format flag, R/P option, D/C/N option, Azimuth option
  195. quicksat.mag      Intrinsic magnitudes input file
  196. none              Intrinsic magnitudes override file
  197. output.txt        Output file
  198. quicksat.dat      Elements input file
  199. EOF               End of input file list
  200.  
  201.  
  202. Line 1:  This line is either the word "tonight" or the year and
  203.          month number.
  204.  
  205. tonight  Use current computer date
  206. 1990  7 Year, month number
  207.  
  208. If the word "tonight" appears in lower case, then the current computer
  209. date will be used to obtain the year, month, and day. In this case,
  210. line 2 must NOT be present in the control file.  Note: the computer time
  211. is ignored.  If it is 1AM on the 18th, predictions will be generated
  212. for the evening of the 18th and/or the morning of the 19th, not for the
  213. morning of the 18th.
  214.  
  215.  
  216. Line 2:  This line gives the dates for prediction.
  217.  
  218. 26  0 Start date, end date
  219.  
  220. Note: if line 1 has the word "tonight", line 2 must NOT be present.
  221.  
  222. The first number is first day for predictions, the second number is the
  223. last day for predictions.  An end date of zero means perform predictions
  224. for only one day.  If the start date is specified as zero, the user will
  225. be prompted and asked to supply the start date and stop date from the
  226. terminal.  If only one number is entered, predictions for only that day
  227. will be performed.
  228.  
  229. NOTE:  Due to the way the date is used in the program, the user must NORMALLY
  230. enter the date which ENDS at midnight.  In the test case, the number 26 is
  231. given as the date.  This means that predictions will be performed for the
  232. evening of July 26 and the morning of July 27.  July 26 was a Thursday.  The
  233. title, "July 26  Thu evening", will appear at the top of the predictions.
  234. The user should ALWAYS double check to make sure that a one day error is
  235. not being made.
  236.  
  237. If it is desired to run predictions for only the morning of July 27, then
  238. the date must STILL be entered as 26.  The start time, end time values
  239. should be changed to +5.5, +0.3 to run morning predictions only.
  240.  
  241. Note:  This is NOT the case if the "A" flag is set or the "radio" predictions
  242. flag is set.  In these cases, the actual UT date must be entered.
  243.  
  244.  
  245. Line 3:  This line specifies the prediction time limits and the "A" flag.
  246.  
  247. -0.3 -5.5   Start time, end time, "A" flag
  248.  
  249. The prediction time limits values are in hours.  A negative number means
  250. "before", a positive number means "after".  Unless "absolute" mode or "radio"
  251. predictions mode has been specified, the reference times are the times that
  252. the sun is 10 degrees below the observer's horizon.  Therefore a value of
  253. -0.3 means begin predictions 18 minutes BEFORE the time that the sun is 10
  254. degrees below the observer's horizon in the EVENING.  A value of -5.5 means
  255. end the predictions at the time which is 5 hours 30 minutes BEFORE the time
  256. the sun is 10 degrees below the observer's horizon in the MORNING.  These
  257. 10 degree reference times are printed as part of the output title.
  258.  
  259. To run evening predictions, a span of 0 to -6 is appropriate.  To run morning
  260. predictions, a span of +6 to 0 is appropriate.  A span of 0 to 0 runs
  261. predictions for both morning and evening.  But, of course, the "-6" value
  262. depends greatly on the latitude and time of year.
  263.  
  264. If the start/stop times are followed by the letter "A", then absolute times
  265. (UT) are specified.
  266.  
  267. If The "A" flag or "radio" predictions have been specified, then these times
  268. are relative to zero hours UT.  That is, -5.0 +2.0 would be a 7 hour span
  269. beginning 5 hours before 0 hours UT and ending 2 hours after 0 hours UT.
  270. Remember, in these cases, the start date is the actual UT date.
  271.  
  272.  
  273. Line 4:  This line gives the latitude, longitude, height, and site name
  274. of the observer.
  275.  
  276. 30.334  97.760  520.  5105 Crestway Dr.
  277.  
  278. The site name text can be up to 24 characters in length.
  279. The longitude is positive for WEST longitude, negative for east longitude.
  280. Note that this is the opposite from most prediction programs.
  281. Height is in feet.
  282.  
  283.  
  284. Line 5:  This line gives the UT correction value, the time zone name,
  285.          and the 12/24 hour flag.
  286.  
  287. -5 CDT 12 Correction for UT to time zone, time zone name, 12/24 flag
  288.  
  289. The time zone correction value is added to the UT time of prediction to
  290. produce a local time of prediction.  If the resulting value is zero or
  291. negative, 24 will be added to make it greater than zero.  If the resulting
  292. value is greater than or equal to 24, then 24 will be subtracted.  In
  293. either case, the date will be adjusted.  The result is a time from 0 to 23.
  294. The designation AM or PM is based on this value.
  295.  
  296. If the 12/24 flag is not 12, then this result is the output.  If the flag
  297. is 12, then the time value is adjusted to be from 1 to 12.
  298.  
  299.  
  300. Line 6:  This line gives the epoch of the RA and Dec values.
  301.  
  302. 2000 Epoch of RA, Dec
  303.  
  304.  
  305. Line 7:  This line gives the "cut-off" magnitude.
  306.  
  307. 6.5 Magnitude limit
  308.  
  309. Any prediction whose magnitude is fainter than the "cut-off" magnitude
  310. will be suppressed.  If the intrinsic magnitude of an object is unknown
  311. but an RCS value is known, then an intrinsic magnitude for the object will
  312. be computed from the RCS value for use by this "cut-off" test.  If the
  313. RCS value is unknown, then the intrinsic magnitude is assumed to be either
  314. 4.0 or 7.0 for this magnitude limit test.  For objects whose NORAD catalog
  315. number is less than or equal to the "7.0 test value", an intrinsic magnitude
  316. of 7.0 is assumed.  For objects with a greater number, 4.0 is assumed.
  317.  
  318.  
  319. Line 8:  This line gives the altitude "cut-off" value.
  320.  
  321. 15 Altitude cut-off value
  322.  
  323. Any prediction which has an altitude below this "cut-off" value will be
  324. suppressed.
  325.  
  326.  
  327. Line 9:  This line gives the search/step parameter value.
  328.  
  329. 1.0 The search/step parameter value
  330.  
  331. This parameter value is used as a "step size" value in two situations.
  332. If multiple points of prediction are specified, this value gives the step
  333. size between each.  If the culmination point is inside the Earth's shadow,
  334. then 1/2 of this value is used as the step size to search for a point that
  335. is outside of the Earth's shadow.
  336.  
  337. If multiple points of prediction are specified, this parameter should be
  338. adjusted to provide the desired spacing between the points.  A value of 1.0
  339. will give the following results:  For an object at 400 miles, about a 1
  340. minute spacing.  For an object at 600 miles, about a 1:30 spacing.  For an
  341. object at 1000 miles, about a 2 minute spacing.  If an object will pass
  342. through the observer's zenith, then a step size of 1.0 will give predictions
  343. at an altitude of about 50 degrees before and after the zenith prediction.
  344.  
  345. If multiple points of prediction are not specified, 1/2 of the value is
  346. used to search for a position that is about 20 miles outside of the Earth's
  347. shadow.  Thus a smaller search size value would require more computation,
  348. but would often find a point higher in the sky that has a shadow height
  349. of more than 20 miles.
  350.  
  351.  
  352. Line 10:  This line gives the "store elements in memory" flag.
  353.  
  354. T True means store all elements in memory (limit 2000)
  355.  
  356. If this flag is true, elements are read from the input file(s) and
  357. stored in memory.  No more than 2000 elements may be stored.  The
  358. "keep only the most recent elements" flag works across files.
  359.  
  360. If this flag is false, elements are read in and processed, so there is
  361. no limit on the number of elements that can be processed.  However,
  362. the "keep only the most recent elements" works only when the multiple
  363. element sets for an object are grouped together in an element file.
  364. If the elements for an object are not together in the file or appear
  365. in multiple files, then multiple predictions will be generated.
  366.  
  367.  
  368. Line 11:  This line gives the "keep only the most recent elements" flag.
  369.  
  370. T True means keep only the most recent elements for each object
  371.  
  372. If this flag is false, all elements in all input files will be accepted
  373. for predictions.  If there are duplicate element sets for an object, then
  374. there will be multiple predictions for that object.  If this flag is true,
  375. each element set will be checked to see if it is for the same object as an
  376. element set already read in.  If so, then the element set which has the
  377. older epoch will be discarded.  Thus only the latest data for each object
  378. will remain for prediction purposes.  But, see limitations on this process
  379. described under line 10.
  380.  
  381.  
  382. Line 12:  This line gives the shadow test flag.
  383.  
  384. F True means ignore shadow test
  385.  
  386. If this flag is false, no prediction will be generated for any point
  387. where the height of the object is less than about 20 miles above the
  388. Earth's shadow.  If this flag is true, such prediction points will not be
  389. suppressed, so predictions inside the Earth's shadow will be generated.
  390. Such predictions will have negative shadow height values.
  391.  
  392.  
  393. Line 13:  This line has the multiple points flag (T/F) and the limit on
  394.           the number of points that will be generated.
  395.  
  396. T  1 True means generate multiple prediction points, how many each way
  397.  
  398. If this flag is false, only one prediction point will be generated for each
  399. pass of each object.  If this flag is true, multiple points may be generated.
  400. Each point must satisfy the shadow test, altitude cut-off, and magnitude
  401. cut-off.  The time difference between the points is determined by the step
  402. size parameter value and the object's mean height.  The number of points
  403. is the limit on how many points can be generated "on each side" of the
  404. culmination prediction.  In the normal case, a value of 1 will generate
  405. 3 prediction points - the culmination point and one point both before and
  406. after it.  However, if the culmination point is in the Earth's shadow, then
  407. only one point will be generated.  Similarly, a value of 2 would normally
  408. generate 5 points, but could generate only 1 or 2.
  409.  
  410. Note: a value of 99 means "no limit".
  411.  
  412. Note: the step size parameter is the value on line 9.
  413.  
  414.  
  415. Line 14:  This line specifies the miles/kilometers flag.
  416.  
  417. T True means output distance values in miles
  418.  
  419.  
  420. Line 15:  This line specifies the blank line flag.
  421.  
  422. T True means generate a blank line before each object's prediction.
  423.  
  424.  
  425. Line 16:  This line specifies flags for "classes" of objects.
  426.           Or specific NCAT numbers may be entered from the terminal.
  427.           Or alt/azi or RA/dec output limits may be specified.
  428.  
  429.     1. Classes of objects
  430.  
  431. f t s      Up to 10 non-blank flags to select class(es) of objects
  432.  
  433. If there are no classes specified, then all objects will be predicted for.
  434. If there are non-blank characters for the classes, then only those objects
  435. which have one of these characters as their "flag" value will be predicted
  436. for.  In general, "c" means a classified object, "f" or "t" means a tumbling
  437. object whose tumble period is of interest, and "s" means an object that is
  438. now steady (but has tumbled in the past).  (See the definition of the flag
  439. value in the intrinsic magnitudes file description.)
  440.  
  441.     2. Specific objects
  442.  
  443. If the word "prompt" (in lower case) appears in the first 6 columns, then
  444. the prompt "Enter next NCAT number" will be given.  A single NCAT number
  445. can be entered. If the entered value is non-zero, then the prompt will be
  446. repeated.  If a blank or zero is entered, then predictions will be generated
  447. for just the objects specified.  Up to 20 NCAT numbers may be entered.
  448.  
  449.     3. Limits for a "box"
  450.  
  451. If the letters "AA" are given in columns 1 and 2, then alt/azi output limits
  452. are read from the next line.  The format for this line is:
  453.  
  454. all alh azl azh   alt low lim, alt high, azi low, azi high in degrees
  455.  
  456. The four values, altitude lower limit, altitude upper limit, azimuth lower
  457. limit, and azimuth upper limit are in degrees.  Only predictions which
  458. are inside this "box" will be generated.  Note: the limits 340 and 20
  459. could be specified for a box around azimuth 0.
  460.  
  461. Note: all other limits are still in effect.  In particular, the altitude
  462. limit (line 8) is still in effect.  The magnitude limit and the Earth's
  463. shadow are still in effect.
  464.  
  465. Note: it is normally advisable to lower the step size parameter to a "small"
  466. value (line 8) and increase the number of steps (line 13) so that one or
  467. more predictions for an object going through the box will be generated.
  468.  
  469. If the letters "RD" are given in columns 1 and 2, then RA/dec output limits
  470. are read from the next line.  The format for this line is:
  471.  
  472. rhl rml rhh rmh dcl dch   RA hrs low, RA mns low, RA hr/mn high, dec low, high
  473.  
  474. The six values, RA hours/minutes low limit, high limit, dec low limit, and
  475. dec high limit must be specified.  Only predictions which are inside this
  476. "box" will be generated.  The values 23 40 and 0 20 could be used to specify
  477. a box around 0 hours RA.  See notes for AA option above.
  478.  
  479.  
  480. Line 17:  This line specifies the output format and options.
  481.  
  482. 12345678901
  483. A          Output format flag, R/P option, D/C/N option, azimuth option,
  484.            Range Limit option
  485.  
  486. The standard output format is A.  Each set of predictions for an object is
  487. preceded by a title line containing the name, sizes, intrinsic magnitude, and
  488. comments.  Format D is the same as A except that azimuth is followed by
  489. elevation.  The alternate formats B and C are "one-line" formats where the
  490. name appears on the same line as the prediction.  These formats are described
  491. below.  The format letter must be in upper case.  If the format is A or D and
  492. a D appears in column 5, then the object designation will be printed after the
  493. satellite name.  (The designation comes from the intrinsic magnitudes file.)
  494.  
  495. If the output format is B or C, then column 3 may contain the letter P indi-
  496. cating that the phase angle is to be printed instead of the range.  If column
  497. 5 contains the letter N, then the comments information will not be printed.
  498.  
  499. If the output format is R, then "radio" predictions will be generated.  There
  500. is no output of magnitude, shadow height, RA, or Dec.
  501.  
  502. If column 7 contains the letter A, then the azimuth will be adjusted by 180
  503. degrees so that 0 means south, 90 means west, and 180 means north.
  504.  
  505. If columns 9-10 contain the letters RL, then the range limit value is
  506. specified on the next line.  The range limit is in miles if the miles
  507. flag is true and in kilometers if the miles flag is false.  Any prediction
  508. with a range greater than the specified value will be discarded.
  509.  
  510. Note: the format flag may be in column 1 or 2, the R/P flag may be in
  511. column 3 or 4, the D/C/N flag may be in column 5 or 6, the azimuth
  512. option flag may be in column 7 or 8, and the range limit flag may be
  513. in columns 9-10 or 10-11.  All letters must be upper case.
  514.  
  515.  
  516. Line 18:  This line specifies the intrinsic magnitudes input filename.
  517.  
  518. quicksat.mag      Intrinsic magnitudes input file
  519.  
  520. This file contains information on the name and intrinsic magnitude of
  521. objects.  Comments may be retrieved for display with any prediction.
  522. The physical size may also be included.  If this file is not found,
  523. a message will be printed and no such data will be available.
  524. (See further description below.)  The filename must be in columns 1-40.
  525.  
  526.  
  527. Line 19:  This line specifies the intrinsic magnitudes override filename.
  528.  
  529. none              Intrinsic magnitudes override file
  530.  
  531. This file contains information that will "override" or supplement the
  532. information in the quicksat.mag file.  The format is the same as the
  533. quicksat.mag file.  The NCAT number is required.  Other fields are
  534. optional.  Any non-blank field will override the corresponding field
  535. in the quicksat.mag field.  If there is no entry in the quicksat.mag
  536. file for this object, this entry will be used. (See the intrinsic
  537. magnitude file description below.)  The filename must be in columns 1-40.
  538.  
  539.  
  540. Line 20:  This line specifies the output filename.
  541.  
  542. output.txt        Output file
  543.  
  544. The name of the output file may be specified.  Alternatively, the
  545. keyword "prompt" may be specified (in lower case). In this case, a
  546. prompt message is issued at the terminal and the user must enter the
  547. output filename.
  548.  
  549.  
  550. Line 21:  This line specifies the first orbital elements filename.
  551.  
  552. quicksat.dat      Elements input file
  553.  
  554. The name of the first elements file may be specified.  Alternatively,
  555. the keyword "prompt" may be specified (in lower case).  In this case, a
  556. prompt message is issued at the terminal and the user may enter a simgle
  557. elements filename.
  558.  
  559. The elements file must contain elements in standard "2-line" element form.
  560. Preceding each set of elements, an optional object name may appear.  The
  561. name will be obtained from columns 1-14.  This name will only be used if
  562. there is no entry for the object in the intrinsic magnitudes file.
  563.  
  564. 2-line elements are recognized by the digits 1 or 2 in column 1 followed by
  565. a blank space.  Any lines which do not match this format will be ignored.
  566.  
  567. Note:  Any element set with a mean motion less than 4.0 will be ignored.
  568. A separate program (HighFly) is available in my ftp area for generating
  569. predictions for these objects.
  570.  
  571. Note:  If the elements file does not have proper DOS CR/LF characters at
  572. the end of each line, no elsets will be recognized.  If there are no CR
  573. characters at the end of each line, the program ADDCR may be used to add them.
  574.  
  575. If the keyword "prompt" is NOT present on line 21, then additional input
  576. files may be specified on subsequent lines.  Normally the "T" flag on line
  577. 11 would be used to tell the program to keep only the most recent element
  578. set for each object.  The end of the input file list is specified by either
  579. the physical end of the control file or a line which contains "end" or "EOF".
  580.  
  581. No more than 10 input files may be specified.
  582.  
  583. If the keyword "combine" is present, then a complete new set of control lines
  584. follows this keyword and the output file will contain the combined results.
  585. Each set of control lines should specify the same site location and the
  586. same (single) day for prediction output.  Each should agree in the type of
  587. output that will be generated.  The intrinsic magnitudes file and the
  588. intrinsic magnitudes override file will not be processed.
  589.  
  590.  
  591.  
  592.         Description of the Intrinsic Magnitudes File
  593.  
  594.  
  595. This file contains information about satellites.  Each line contains the
  596. NORAD catalog number, the designation, class, name, size, RCS value and
  597. comments.  A line could be up to 87 characters in length.
  598.  
  599. The format for the "name" part of the line is:
  600.  
  601.          1         2         3
  602. 1234567890123456789012345678901234567
  603. catno f desig...  name.......... mag.
  604. 00005   58 B2     Vanguard 1      9.0
  605.  
  606. Columns 1-5 contain the NORAD catalog number.
  607.  
  608. Column 7 contains either a "code" letter or the "class" letter of the object.
  609. The following code letters are used:  "d" means that the object has decayed
  610. or returned.  "h" means that the object is in a high altitude orbit.  The
  611. class letter "c" means the object has a classified orbit.  The class letters
  612. "f" and "t" indicate that the object is of interest because it is tumbling.
  613. The class letter "s" indicates that the object has tumbled in the past, but
  614. is currently steady.  Objects with a "d", "h", or "g" are not stored in memory
  615. by Quicksat.
  616.  
  617. Columns 9-16 contain the designation.  This information is saved and printed
  618. when the A output format is chosen and the D flag appears in column 6 of
  619. line 16.
  620.  
  621. Columns 19-32 contain the satellite name.
  622.  
  623. Columns 34-37 contain the intrinsic magnitude, which is defined to be the
  624. maximum apparent brightness of the satellite when it is seen at full phase
  625. at a range of 1000 kilometers.  The program will adjust this value according
  626. to the actual circumstances of the prediction to determine a maximum possible
  627. apparent magnitude.  Of course many cylindrical objects are often one or two
  628. magnitudes fainter than this predicted magnitude when their actual orientation
  629. is unfavorable on a particular pass.
  630.  
  631.  
  632. The format for the "size" part of the line is:
  633.  
  634.  4         5
  635. 901234567890
  636.  7.4 2.4 0.0
  637.  
  638. The three numbers are the size values.  Many of the values given in this
  639. file were obtained from data posted to the Canadian Space Society BBS by
  640. Ted Molczan.  He normally obtains these values from the RAE Tables.  I have
  641. "adjusted" some of the values to bring the computed intrinsic magnitude into
  642. better agreement with my observations.  Some sizes have been obtained from
  643. Joel Runes' catalog.
  644.  
  645. If there is only one value, the object is assumed to be a sphere and the
  646. value is its diameter in meters.  If there are two values, the object is
  647. assumed to be a cylinder - the first value is its length and the second
  648. value is its diameter.  If there are three values, then the object is
  649. assumed to be rectangular and the values are for its three sides.
  650.  
  651.  
  652. The format for the "RCS" part of the line is:
  653.  
  654. 5
  655. 1234
  656.  6.4
  657.  
  658. The RCS (Radar Cross Section) value is the "median" of all of the "different"
  659. values that appeared in the Satellite Situation Reports from about 5 years
  660. ago to the present.  The RCS value is in square meters, so it should be
  661. closely related to the size values for the object.
  662.  
  663.  
  664. The format for the "comments" part of the line is:
  665.  
  666. 5   6         7         8
  667. 67890123456789012345678901234567
  668. observational information
  669.  
  670. Columns 56-87 contain the observational comments.  These comments will be
  671. printed above each prediction with the name or after the first line of each
  672. prediction when "one-line" output is specified (unless the "N" flag is set).
  673.  
  674. The quicksat.mag file may have the following comments:
  675. 1. date: per nn (dec) - the tumble period in seconds (was decreasing)
  676. 3. var n - the object is sometimes fainter than its maximum brightness
  677.            by the specified value (in magnitudes).
  678. 4. fl nn - the object sometimes "flashes" and increases brightness
  679.            by the specified amount.
  680. 5. fl to nnn - the object has be observed to "flash" up to the given
  681.                magnitude.
  682.  
  683.  
  684.  
  685.         Description of the Orbital Elements File(s)
  686.  
  687.  
  688. An orbital elements input file must be in the form of NORAD two-line
  689. elements.  Each may be preceded by the satellite name.  Any line that does
  690. not have a "1" or "2" in column 1 and a blank in column 2 will be ignored.
  691.  
  692. Examples of two-line elements:
  693.  
  694. Alouette 1
  695. 1 00424U 62B-A  1 90192.70736421  .00000170  00000-0  19423-3 0  3322
  696. 2 00424  80.4633 261.8991 0022426 207.0003 152.9977 13.67365462386044
  697. ATS 3
  698. 1 03029U 67111  A 90194.54223643 -.00000074  00000-0  99999-4 0  3953
  699. 2 03029  13.2438  21.0153 0013818 204.7992 155.1757  1.00272749 83052
  700. Cosmos 398
  701. 1 04966U 71 16  A 90200.49713217  .00042980  17752-4  27181-3 0  9862
  702. 2 04966  51.5262 157.4892 2249896 208.4414 137.3099 11.10705110595285
  703.  
  704. The name field is read, but is only used when no entry appears in the
  705. intrinsic magnitudes file.
  706.  
  707. Note that only 14 characters of a name field will be remembered.  This
  708. means that there is a chance that an object and its rocket body may
  709. have the "same" name if the first 14 characters are the same.
  710.  
  711. Note:  There is no attempt to check the "check-digit" value.
  712.  
  713. Note:  The drag term which appears after the epoch is used.  The change in
  714. the drag term value is not used.  The Bstar term is not used.
  715.  
  716. Note:  The ATS object is discarded because its mean motion is less than 4.
  717.  
  718. Note:  If carriage return characters are not present at the end of each line,
  719. the program ADDCR may be used to add them.
  720.  
  721.  
  722.  
  723.         Description of the Prediction Output
  724.  
  725.  
  726. The first line is an "echo" of some of the input values from
  727. the control file:
  728.  
  729.   30.334  97.760  520.   5105 Crestway Dr.        2000  6.5 15 F F T T T
  730.  
  731. The latitude, longitude, height, and site name are listed.  The epoch
  732. of RA and Dec is given.  The magnitude cut-off and altitude cut-off
  733. are given.  Five true/false flags are given.
  734.  
  735.  
  736. The next line gives the date and time zone:
  737.  
  738. ***  1990 July 26  Thu evening  *** Times are PM CDT  ***  2116  558
  739.  
  740. For the prediction date of July 26, the evening predictions are for
  741. Thursday.  The predictions times are PM for the time zone CDT.  The
  742. value 2116 is the local time of twilight when the sun is 10 degrees below
  743. the horizon.  The value 558 is the local time of morning twilight when
  744. the sun is 10 degrees below the horizon.
  745.  
  746.  
  747. --- The following describes the "A" two-line output format information ---
  748.  
  749. The next line gives the titles for each data line:
  750.  
  751.  H  M  S Tim Al Azi C Dir  Mag Dys F  Hgt Shd  Rng  EW Phs  R A   Dec
  752.  
  753. Each of these fields will be discussed below.
  754.  
  755.  
  756. The object header line is given before the predictions for each object:
  757.  
  758. 20625 Cosmos 2082 Rk 10.4 3.9      23   2.0 
  759.  
  760. The NORAD catalog number is given.  The name is given.  The three size
  761. values, and the RCS value are given if they are available.  The class
  762. value is given.  The observed intrinsic magnitude is given (if available).
  763. Finally, the comments field from the intrinsic magnitudes file is given.
  764.  
  765. Each set of predictions has the following form:
  766.  
  767.  H  M  S Tim Al Azi C Dir  Mag Dys F  Hgt Shd  Rng  EW Phs  R A   Dec
  768.  9 41 54  18 36 261    66  4.0  31 4  536 493  830  .9 115 1251  10.7
  769.  9 43 22  18 41 297 C  92  3.9  31 4  536 499  759 1.0 123 1234  38.7
  770.  9 44 49  18 34 331   117  4.3  31 4  537 505  856 1.0 124 1140  64.8
  771.  
  772. The time is UT unless a time zone was specified in the input file.
  773. In the current example, -5 was given to convert UT to CDT.
  774.  
  775. The Tim value is the estimated uncertainty in the time of prediction
  776. (in seconds).  So, 18 seconds is a "likely" error in this prediction.
  777. If the time error is less than or equal to 3 seconds, then the field
  778. is left blank.
  779.  
  780. The Al value is the altitude of the prediction point.
  781. The Azi value is the azimuth of the prediction point.
  782. The letter C after the azimuth indicates that this is the point of
  783. culmination.  The absence of the C would indicate that this is not a
  784. culmination prediction.
  785.  
  786. The Dir value is the direction that the satellite is traveling.  A value
  787. of 0 means traveling "up".  A value of 90 means "right".  A value of 180
  788. means "down".  A value of 270 means "left".  In the given example, the
  789. satellite travels right and a little up from the southwest until the
  790. culmination point is reached.  Then it travels right and a little down
  791. as it moves into the northwest.
  792.  
  793. The Mag value is the predicted maximum magnitude if an observed intrinsic
  794. magnitude was avaliable.  This does not mean that the satellite cannot be
  795. brighter or fainter than this magnitude.  The satellite can be brighter
  796. if it reflects the sun better than expected at this phase angle.  It can
  797. be fainter than expected if it reflects the sun worse than expected at this
  798. phase angle or if it is a non-spherical object and its particular orientation
  799. is unfavorable on this pass.  Since the comment "var 2.5" appears, then it
  800. is likely that the object can change in brightness from this "maximum
  801. predicted magnitude" to a brightness that is 2.5 magnitudes fainter.  Often
  802. such a variation will take place in less than 2 minutes.  If "var att"
  803. appears, then the object varies very slowly and is usually constant at
  804. some brightness equal to or less than the prediction.  However, the comment
  805. "var att" applies to a large percent of all objects, so I do not normally
  806. explicitly include this as a comment.
  807.  
  808. If an observed intrinsic magnitude is not available, then the special value
  809. "20" is used for the intrinsic magnitude.  This will normally produce a
  810. predicted magnitude between 18 and 24.  If the observer has an expection of
  811. the intrinsic brightness because of a knowledge of the expected size, then
  812. this "20" magnitude can be transformed as follows: 20 is subtracted and the
  813. expected intrinsic magnitude is added.  For example, if 20.4 appears, but
  814. the observer expects an intrinsic magnitude of 3.5, then 20.4 - 20 + 3.5 =
  815. 3.9 and the expected magnitude is 3.9.  If the object is observed to be
  816. about 4.4, then an intrinsic magnitude of 4.0 would be appropriate.
  817.  
  818.  H  M  S Tim Al Azi C Dir  Mag Dys F  Hgt Shd  Rng  EW Phs  R A   Dec
  819.  9 41 54  18 36 261    66  4.0  31 4  536 493  830  .9 115 1251  10.7
  820.  9 43 22  18 41 297 C  92  3.9  31 4  536 499  759 1.0 123 1234  38.7
  821.  9 44 49  18 34 331   117  4.3  31 4  537 505  856 1.0 124 1140  64.8
  822.  
  823. The Dys value is the number of days from the epch of the elements to the
  824. prediction date.
  825.  
  826. The F value is the fraction of a revoltion (in tenths) that the object has
  827. made since its last perigee.  A fractional value of 9, 0, or 1 indicates
  828. that the object is near perigee.  A fractional value of 4, 5, or 6 indicates
  829. that the object is near apogee.  A value of 2 indicates the object is rising
  830. from perigee to apogee.
  831.  
  832. The Hgt value is the height of the object in miles or kilometers.
  833.  
  834. The Shd value is the height of the object above the Earth's shadow.
  835.  
  836. The Rng value is the range of the object.
  837.  
  838. The EW value is the distance east/west that the orbital plane moves in
  839. one minute.  If this satellite is one minute early, it will be 1.0 degrees
  840. to the east of the predicted position.  If it is one minute late, it will
  841. be 1.0 degrees west of the predicted position.
  842.  
  843. The Phs value is the sun-object-observer angle.  A value of 0 indicates
  844. full phase, a value of 180 indicates new phase.
  845.  
  846. The R A value is the right ascension of the prediction.
  847.  
  848. The Dec value is the declination of the prediction.
  849.  
  850.  
  851. ---- The following describes the "B" output format information -----
  852.  
  853. The NORAD catalog number, EW displacement/minute and phase angle are not
  854. displayed.  The object name is given on the first output line only.  If
  855. there is any comment information, it is given only after the first line.
  856.  
  857.  H  M  S Tim Azi ElC Dir  Mag Dys F  Hgt Shd  Rng  R A  Dec RCS  Name
  858.  9 41 54  18 261 36   67  4.0  31 4  536 493  830 1251 10.7  23 pCosmos 2082 Rk
  859.         var 2.5
  860.  9 43 22  18 297 41C  92  3.9  31 4  536 499  759 1234 38.7
  861.  9 44 49  18 331 34  117  4.3  31 4  537 505  856 1140 64.8
  862.  
  863. But if the "P" format flag is present, the phase angle is displayed instead
  864. of the range.  If the "N" flag is present, any comments are suppressed.
  865.  
  866.  
  867. ---- The following describes the "C" output format information -----
  868.  
  869. The "C" format is the same as the "B" format except that the altitude
  870. precedes the azimuth and the title says "Al Azi".
  871.  
  872.  
  873. ---- The following describes the "Radio" output format information -----
  874.  
  875.  H  M  S Tim Al Azi C Dys F  Hgt  Rng
  876. 20625 Cosmos 2082 Rk
  877.  9 41 54  18 36 261    31 4  536  830
  878.  9 43 22  18 41 297 C  31 4  536  759
  879.  9 44 49  18 34 331    31 4  537  856
  880.